የቢቢናሪ ቴትራሄድራል ሴሚኮንዳክተሮች የቦንድ ዝርጋታ እና ቦንድ መታጠፍ ኃይል ቋሚ

መግቢያ

ለሙላ AN B8-N ኬሚካል በቴትራሄድራሊ የተቀናጁ ሴሚኮንዳክተሮች በቴክኒካል እና ሳይንሳዊ ጠቀሜታቸው ምክንያት በሰፊው ተጠንተዋል።በዘመናዊው ማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ አብዛኛዎቹ ሴሚኮንዳክተሮች የ zincblende ክሪስታሎግራፊክ መዋቅር አላቸው.የዚንክብሌንዴ መዋቅር ያላቸው ክሪስታሎች ከጥሬ ብረት እና ከዚንክ ማዕድናት እስከ ሰው ሰራሽ ጋኤን እና ቢኤን ሴሚኮንዳክተሮች ይደርሳሉ።በአቶሚክ መዋቅር ውስጥ ያለው ልዩ ሁለንተናዊ ባለሶስት ማዕዘን ተፈጥሮ እነዚህን ይሰጣል ቁሳቁሶች ልዩ አካላዊ ባህሪያት.በዚንክ ድብልቅ (AIIIBV እና AIIBVI) መዋቅራዊ፣ ሜካኒካል እና ኦፕቲካል ባህርያት ላይ ባለፉት ጥቂት አመታት ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የሙከራ እና የንድፈ ሃሳብ ስራ ተሰርቷል። ሴሚኮንዳክተሮች [1-4]የ tetrahedral ሴሚኮንዳክተሮች የቦንድ ዝርጋታ ቋሚ (α በ N/m) እና ቦንድ መታጠፊያ ኃይል ቋሚ (β በ N/m) እነዚህ ሴሚኮንዳክተሮች እምቅ አቅም ስላላቸው ለማጥናት አስፈላጊ መለኪያ ሆነዋል። እንደ የተቀናጁ ወረዳዎች፣ መመርመሪያዎች፣ ሌዘር፣ ብርሃን አመንጪ ዳዮዶች፣ ሞዱላተሮች እና ማጣሪያዎች ባሉ በተለያዩ የኦፕቶ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ውስጥ ያሉ መተግበሪያዎች።የኬቲንግ [5] የቫሌንስ ሃይል መስክ ሞዴልን በመጠቀም የዚንክ የመለጠጥ ባህሪያት ድብልቅ ጠጣር ከስፕሌሬትስ መዋቅር ጋር በማርቲን [6] እና በሌሎች በርካታ ተመራማሪዎች [7,8] ተተነተነ።በንድፈ ሀሳብ እና በሙከራ መካከል የንዝረት ሁነታዎችን በመገምገም መካከል ከፍተኛ ልዩነቶች ተገኝተዋል ከተለዋዋጭ ቋሚ መረጃዎች የተገኙ የሞዴል መለኪያዎች መሠረት.በአሁኑ ጊዜ፣ ይበልጥ አስተማማኝ የላስቲክ ቋሚ መረጃዎች ይገኛሉ ይህም በከፊል በማርቲን [6] ከተገኘው የተለየ ነው።እንደ ማርቲን ትንታኔ የአስተዋጽኦውን አስተዋፅኦ ያሳያል የኩሎምብ ኃይል ወደ ላስቲክ ቋሚዎች ተሻጋሪ እና ቁመታዊ የጨረር ሁነታዎችን ለመከፋፈል ሃላፊነት ባለው የማክሮስኮፒክ ውጤታማ ክፍያ አንፃር ተገልጿል ።ሉኮቭስኪ እና ሌሎች.[9]፣ እ.ኤ.አ የማርቲን ግንኙነት ትክክል አይደለም እና የኩሎምብ ሃይሎች ለስላስቲክ ቋሚዎች እና ለተለዋዋጭ የኦፕቲካል ድግግሞሾች ያደረጉት አስተዋፅዖ ከማክሮስኮፒክ የሚለየው ከአካባቢያዊ ውጤታማ ክፍያ አንጻር መገለጽ አለበት። ውጤታማ ክፍያ.ኑማን [10-14] የሁለትዮሽ እና የሦስተኛ ደረጃ የንዝረት ባህሪያትን በመተንተን የረጅም ርቀት የኮሎምብ ኃይል እና የዲፖል-ዲፖል መስተጋብርን ከግምት ውስጥ በማስገባት አካባቢያዊ የተደረገ ውጤታማ ክፍያን ከግምት ውስጥ በማስገባት የኬቲንግን ሞዴል አራዝሟል። ከስፕላሪተር መዋቅር ጋር ውህዶች.ኑማን [10-14] የማያቋርጥ ተያያዥነት ያለው ለመወሰን የቦንድ ionity (fi) [8] የሙከራ እሴቶችን ወስዷል። ከእኩልታዎች ጋር.ለቢኤን እና አልኤን ሴሚኮንዳክተሮች የአብ ኢኒቲዮ ስሌት የተሰጡት በካርች እና ቤችስቴት [15] ነው።ኩመር [16] የኒውማንን ሞዴል ከጠንካራዎቹ የፕላስሞን ሃይል አንፃር አራዝሟል። የፕላስሞን ኢነርጂ በቫሌሽን ኤሌክትሮኖች ብዛት ይወሰናል.እንደ ቫሌንስ፣ ኢምፔሪካል ራዲየስ፣ ኤሌክትሮኔጋቲቭቲቲቲ፣ ionity እና ፕላዝማን ኢነርጂ የመሳሰሉ ቲዎሬቲካል ፅንሰ-ሀሳቦች ከዚያ ጠቃሚ ናቸው [17፣18]።እነዚህ ጽንሰ-ሐሳቦች በቀጥታ ከ የኬሚካላዊ ትስስር ባህሪ እና ስለዚህ የሞለኪውሎች እና የጠጣር መሰረታዊ ባህሪያትን ለማብራራት እና ለመከፋፈል ዘዴዎችን ያቀርባል.

በቅርብ ጊዜ, ደራሲው [19-24] የኤሌክትሮኒክስ, ሜካኒካል እና ኦፕቲካል ባህሪያትን በጠንካራዎች ion ቻርጅ ንድፈ ሃሳብ እርዳታ ያሰላል.ይህ የሆነበት ምክንያት ionክ ክፍያ በቫሌሽን ኤሌክትሮኖች ብዛት ላይ ስለሚመረኮዝ ነው. አንድ ብረት ውህድ ሲፈጠር የሚቀያየር.ስለዚህ የማስያዣ ዝርጋታ ኃይል ቋሚ (α በ N/m) እና ቦንድ መታጠፊያ ኃይል ቋሚ (β በ N/m) መካከል አማራጭ ማብራሪያ መስጠት ፍላጎት ነው ብለን አሰብን። ዚንክ ቅልቅል (AIIIBV እና AIIBVI) የተዋቀሩ ጠጣር.

ቲዎሪ፣ ውጤቶች እና የውይይት ቦንድ ዝርጋታ (α) እና ቦንድ መታጠፍ (β) ከላቲስ ንዝረት መረጃ በተገኘ የቅርብ ጎረቤት ርቀት ላይ የማያቋርጥ ጥገኛን ያስገድዳሉ።እንደነዚህ ያሉ እምቅ ችሎታዎች አስጸያፊውን እና ማራኪ ኃይሎች በተመሳሳይ የሂሳብ ቅርጽ.Neu main [10-14] እና ሃሪሰን [25፣26] በጣም ቀላሉ የኢንተርአቶሚክ አቅም ተገልጸዋል።ሁለቱም ደራሲዎች የሁለቱም አስጸያፊ እና ማራኪ ክፍሎች እንደሆኑ ተገምቷል። የአቶሚክ እምቅ አቅም በአቅራቢያው ጎረቤት ርቀት (መ) የኃይል ህግ ተገልጿል.ለአንድ ጥንድ አቶም አጠቃላይ ኃይል ይህ ዓይነቱ አቅም እንደ [11] ሊጻፍ ይችላል። αo እና x ቋሚዎች ባሉበት.ሌላው የአቅም ቅርጽ በሞርስ አቅም ላይ የተመሰረተ ነው.በዚህ አይነት አቅም ውስጥ ሁለቱም አፀያፊ እና ማራኪ ቃላቶች በአቅራቢያው ባለው የጎረቤት ርቀት ገላጭ ተግባራት ይገለፃሉ.አጠቃላይ የሞርስ አቅም ቅርፅ የተሰጠው በ [11] ነው። ምስል 1. በሎግ ሴራ (α በ N/m) እና ሎግ d3 , AIII BV ሴሚኮንዳክተሮች ከ AII BVI ሴሚኮንዳክተሮች መስመር ጋር ትይዩ በሆነ መስመር ላይ ይተኛሉ ይህም በአዮኒክ ክፍያዎች ውጤት ላይ የተመሰረተ ነው.በዚህ ምስል ውስጥ ሁሉም የሙከራ ትስስር የመለጠጥ ኃይል ቋሚ እሴቶች የተወሰዱት ከ [10፣11] ነው። C እና D ቋሚዎች ሲሆኑ እነሱም በክሪስታል መዋቅር ላይ የሚመሰረቱ እና d በ Å ውስጥ የቅርቡ የጎረቤት ርቀት ነው።Z1 እና Z2 በ cation እና anion ላይ ionክ ክፍያዎች ናቸው፣ በቅደም ተከተል።

A እና S ቋሚዎች ሲሆኑ የቋሚዎቹ ዋጋ 410 እና 0.2 በቅደም ተከተል ነው።Z1 እና Z2 በ cation እና anion ላይ ያለው ion ክፍያ እንደቅደም ተከተላቸው እና d በ Å ውስጥ የቅርቡ የጎረቤት ርቀት ነው።የ A–B ቦንድ ionity በ AIIIBV እና AIIBVI ሴሚኮንዳክተሮች.

ከላይ ባሉት ኢ.ክ.(5) እና (6)፣ α N/m በ e V. Beause፣ የፕላስሞን ኢነርጂ የሚወሰነው በቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ብዛት እና ionክ ቻርጅ ደግሞ በቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ብዛት ላይ የሚመረኮዝ ሲሆን ይህም አንድ ብረት ኮም ፓውንድ ሲፈጥር ይለወጣል። .የ የ AIIIBV እና AIIBVI ቦንድ የመለጠጥ ኃይል ቋሚ (α)

የተዘገበው የ fi [27,28] እሴቶችን በመጠቀም, Neumann [10] በ β / α እና (1 - fi) መካከል ግራፍ አዘጋጅቷል እና በመካከላቸው ቀጥተኛ ግንኙነት ተገኝቷል.በመረጃ ነጥቦቹ በትንሹ ካሬ ተስማሚ ላይ በመመስረት የሚከተለው ግንኙነት ተፈጥሯል። የተገኙ ሴሚኮንዳክተሮች በአቅራቢያው ካለው የጎረቤት ርቀት ጋር ሲታቀዱ ቀጥተኛ ግንኙነትን ያሳያሉ ፣ ግን በምስል 1 ላይ በቀረበው የውህዶች ion ቻርጅ ምርት መሠረት በተለያዩ ቀጥታ መስመሮች ላይ ይወድቃሉ። በእቅድ ውስጥ ያለው ትስስር የመለጠጥ ኃይል ቋሚ (α) እና የቅርቡ የጎረቤት ርቀት;የ AIIIBV ሴሚኮንዳክተሮች በመስመር ላይ ለ AIIBVI ሴሚኮንዳክተሮች ከመስመሩ ጋር ትይዩ ናቸው።ከሥዕሉ 1 ላይ ግንኙነቱ በጣም ግልጽ ነው የመለጠጥ ኃይል ቋሚ (α) በእነዚህ ውህዶች ውስጥ ያለው አዝማሚያ እየቀነሰ በመጣው የጎረቤት ርቀት መጨመር እና በኮም ፓውንድ ion ቻርጅ ምርት መሰረት በተለያዩ ቀጥታ መስመሮች ላይ ይወድቃል።

በቀድሞው ሥራ [19-24] እንደ ላቲስ ቋሚዎች (a), ሄትሮፖላር ኢነርጂ ክፍተቶች (ኤክ), አቬር የመሳሰሉ መዋቅራዊ, ኤሌክትሮኒካዊ, ኦፕቲካል እና ሜካኒካል ባህሪያት ቀላል መግለጫዎችን አቅርበናል. የዕድሜ ኢነርጂ ክፍተቶች (ለምሳሌ)፣ ክሪስታል አዮኒቲ (fi)፣ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ (ε∞)፣ የኤሌክትሮኒካዊ ተጋላጭነት (χ)፣ የተቀናጀ ኢነርጂ (ኢኮህ)፣ የጅምላ ሞጁሎች የት βo = 0.28 ± 0.01 የተመጣጣኝነት ቋሚ ነው.

በቀደመው ጥናት ክሪስታል ionity fi በ ion ቻርጅ ምርት እና በአቅራቢያው ባለው የጎረቤት ርቀት ላይ የተመሰረተ መሆኑን አስቀድመን ገልፀነዋል።የ AIIIBV እና AIIBVI ሴሚኮንዳክተሮች የማስያዣ መታጠፍ ኃይል ቋሚ (β) መስመራዊ ያሳያሉ ግንኙነት በአቅራቢያው ካለው የጎረቤት ርቀት ጋር ሲታቀድ ነገር ግን በምስል 2 ላይ በቀረበው የኮም ፓውንድ ion ቻርጅ ምርት መሠረት በተለያዩ ቀጥታ መስመሮች ላይ ይወድቃሉ። ቋሚ (β) እና የቅርቡ የጎረቤት ርቀት;የ AIIIBV ሴሚኮንዳክተሮች በመስመር ላይ ለ AIIBVI ሴሚኮንዳክተሮች ከመስመሩ ጋር ትይዩ ናቸው።ከሥዕሉ 2 መረዳት እንደሚቻለው የቦንድ መታጠፍ ኃይል ቋሚ (β) በእነዚህ ውስጥ አዝማሚያዎች መኖራቸው በጣም ግልጽ ነው። ውህዶች የሚቀንሱት ከጎረቤት ርቀት መጨመር ጋር ነው እና እንደ ውህዶች ion ቻርጅ ምርት መሰረት በተለያዩ ቀጥታ መስመሮች ላይ ይወድቃሉ።እንደቀድሞው ጥናት [21] እና ምስል 2 እና አኒዮን በቅደም ተከተል እና መ በ Å ውስጥ በጣም ቅርብ የሆነ የጎረቤት ርቀት ነው.

ስለ እነዚህ ነገሮች ስለ ኢንተር አቶሚክ ኃይል ዝርዝር ውይይት በሌላ ቦታ ተሰጥቷል [5-16] እና እዚህ አይቀርብም።Eqs በመጠቀም።(10) እና (12) የኢንተር አቶሚክ ኃይል ቋሚ ለ AIIBVI እና AIIIBV ሴሚኮንዳክተሮች የተሰላ።ውጤቶቹ በሰንጠረዥ 1 ቀድመው ተልከዋል። የተሰሉ እሴቶች ቀደም ባሉት ተመራማሪዎች [10,11,16] ከተዘገቡት እሴቶች ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማሉ።

መደምደሚያ

የማንኛውም ውህድ ion ክፍያዎች ምርት የአካላዊ ንብረቶቹን ለማስላት ቁልፍ መለኪያ ነው ወደሚል መደምደሚያ ላይ ደርሰናል።የእነዚህ ቁሳቁሶች የኢንተር አቶሚክ ኃይል ቋሚ ከጎረቤት ርቀት ጋር በግጥም ይዛመዳል በቀጥታ የሚወሰነው በ ionic ክፍያዎች ምርት ላይ ነው።ከበለስ.1 እና 2 የ AIIIBV ሴሚኮንዳክተሮች የውሂብ ነጥቦች ከ AIIBVI ሴሚኮንዳክተሮች መስመር ጋር ትይዩ በሆነ መስመር ላይ እንደሚወድቁ እናስተውላለን ይህም ማለት ionክ ማሰሪያ እነዚህን ሁሉ ውህዶች ይቆጣጠራል.የታሰበው ተጨባጭ ግንኙነት በሰፊው ተፈጻሚነት ያለው እና እሴቶቹ ከሙከራ መረጃ ጋር በተሻለ ሁኔታ መስማማታቸው ከዚህ በፊት ከቀረበው ተጨባጭ ግንኙነት ጋር ሲወዳደር ትኩረት የሚስብ ነው። ተመራማሪዎች [5-16]የ ionic ክፍያዎችን ምርት እና በአቅራቢያው ያለውን የጎረቤት ርቀትን በመጠቀም የማስያዣ ዝርጋታ ሃይል ቋሚ (α በN/m) እና ቦንድ መታጠፊያ ሃይል ቋሚ (β በ N/m) በማስላት ምክንያታዊ ስኬታማ ሆነናል። ለዚንክ ድብልቅ ክሪስታሎች ቁሳቁሶች.